TEMA 7: RIESGOS GEOLÓGICOS

7.1 FACTORES DEL RIESGO: PELIGROSIDAD, VULNERABILIDAD Y EXPOSICIÓN.

7.1.2. CLASIFICACIÓN DE LOS RIESGOS NATURALES.

7.2 PRINCIPALES RIESGOS ENDÓGENOS.

7.2.1. RIESGOS VOLCÁNICOS.

7.2.2. RIESGOS SÍSMICOS.

7.3 PRINCIPALES RIESGOS EXÓGENOS.

7.4 ANÁLISIS Y GESTIÓN DE RIESGOS.

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:1

7.1 FACTORES DEL RIESGO: PELIGROSIDAD, VULNERABILIDAD Y EXPOSICIÓN.

El riesgo geológico es el proceso, situación o suceso natural o inducido el cual puede causar daños al medio ambiente y en cuya predicción, prevención o corrección se emplean criterios geológicos.

Las mayores perdidas económicas o de personas suelen sucederse porque se encuentran ubicados en zonas peligrosas.

Los mapas de riesgo son una elemental herramienta para una correcta predicción.

El riesgo geológico se divide a su vez, en dos tipos diferentes:

• Riesgos Geológicos NATURALES, derivados de la geodinámica interna de la Tierra, como sería el riesgo que produce al entrar un volcán en erupción, o lo que provoca un terremoto, sismo o tsunami en un lugar específico, etc...y el otro tipo son los derivados de la geodinámica externa como el clima, la geomorfología del lugar, etc.

• Riesgos Geológicos INDUCIDOS: suceden cuando se contamina el agua o el suelo, la sobreexplotación de acuíferos (subsidencias), deslizamientos inducidos por excavaciones, construcción, rotura de presas, etc.

Para evaluar el riesgo de una zona aparecen tres factores: VIP• Peligrosidad (P) o probabilidad de ocurrencia. • Exposición (E) de personas y/o bienes que están expuestos.• Vulnerabilidad (V) que depende de las características que posee el medio de ser

afectado adversamente por un proceso o evento.

R = P . E . V

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:2

R = P . E . V

7.1.2. CLASIFICACIÓN DE LOS RIESGOS NATURALES.

· Geológicos- Vulcanísmo- Terremotos- Tsunamis-maremotos.· Meteorológicos e hidrológicos- Nieve y hielo- Lluvias intensas, granizo y tormentas- Inundaciones súbitas y en grandes cuencas.- Olas de frío y de calor- Vientos fuertes (Tornados y mangas marinas), incendios forestales y temporales marítimos.- Ciclones tropicales· Geomorfológicos- Movimiento de terrenoo Subsidenciao Aludeso Deslizamientoso Solifluxión· Climatológicos- Sequías y desertificación- Alteraciones antrópicas de la atmósfera

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:3

- Agujero de la capa de ozono- Cambio climático· Biológicos- Plagas- Epidemias· Cósmicos- Choque de objetos del espacio con la Tierra

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:4

7.2 PRINCIPALES RIESGOS ENDÓGENOS.

7.2.1. RIESGOS VOLCÁNICOS.

La distribución geográfica de los volcanes no es aleatoria, sino que se circunscribe a loslimites de placas, sobre todo a las zonas de subducción que constituyen el “Cinturón deFuego del Pacífico” rodeando todas sus costas.

También podemos encontrar volcanes en el interior de las placas o intraplaca. Se puede explicar por dos motivos:

Presencia de un punto caliente: Los puntos calientes son zonas de la litosfera situadas inmediatamente encima de una pluma térmica, la cual permanece fija sobre el manto. Al desplazarse la placa sobre dicha pluma, la litosfera se abomba y, si es estrecha o delgada, como en el caso de la litosfera oceánica, el abordamiento adopta una forma similar a un sombrerillo de hongo, que puede elevarse por encima del nivel del mar, originando una isla volcánica

Presencia de fracturas o puntos débiles en la litosfera como las islas Hawaii. Aunque al principio se pensó que las Islas Canarias se podrían haber originado debido a la presencia de un punto caliente, esta teoría ha sido descartada. Hoy sonmuchos los científicos que explican que este archipiélago pudo surgir como fruto dela acumulación de materiales volcánicos emergidos a través de fracturas existentesen la placa Africana, que podrían ser resultado de las tensiones derivadas de la apertura del océano Atlántico.

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:5

a) PARTES DE UN VOLCÁN

b) FACTORES DE RIESGO VOLCÁNICO

Vamos a analizar cada uno de los factores de riesgo volcánico. Exposición: Las áreas volcánicas suelen estar superpobladas debido a que los

volcanes proporcionan tierras fértiles, recursos minerales y energía geotérmica; porello, en muchas ocasiones, la aglomeración de la población es la causa principal de que el desastre sea mayor de lo esperado.

Vulnerabilidad: Recordemos que se trata de la medida con la que se valora la susceptibilidad ante los daños, que depende de la disponibilidad de los medios másadecuados para poder afrontarlos. La riqueza, la tecnología, la educación y la información disminuyen la vulnerabilidad, por lo que los países pobres son mucho más vulnerables que los ricos frente a las catástrofes naturales.

Peligrosidad: Es un factor de riesgo que depende de la magnitud del propio evento, por lo que, en el caso de los volcanes, su peligrosidad estará en función deltipo de erupción, de su distribución geográfica, del área total afectada y de su tiempo de retorno.

c) PELIGROS INDIRECTOSDestacamos los siguientes:

• Lahares: ríos de barro producidos por la fusión de hielos o de las nieves de las cumbres de los volcanes más elevados. Los daños son los arrasamientos de poblaciones y cultivos bajo una espesa capa de lodo que endurece al secarse.

Tsunamis: olas gigantescas producidas por un terremoto submarino, que puede ser originado por el hundimiento de un edificio volcánico o por el deslizamiento lateral de una gran cantidad de materiales del cono volcánico. Los daños son estasolas son devastadoras cuando llegan a la costa, como el Katrina en 2006.

Movimientos de laderas: desprendimientos o deslizamientos, que pueden afectar a pueblos y cultivos. Provocan inundaciones por taponamiento de valles o causar ladestrucción de los bienes materiales.

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:6

d) TIPOS DE ERUPCIONES

7.2.2. RIESGOS SÍSMICOS.

Según la teoría del rebote elástico, las rocas sometidas a esfuerzos pueden sufrir deformaciones elásticas y acumular durante años la energía elástica hasta un cierto límite, por encima de la cual se supera la resistencia del material. Entonces se fracturan, originando una falla, y a la vez, se libera en segundos la energía almacenada en ellas.El terremoto es la vibración de la Tierra producida por la liberación brusca (o paroxísmica) de la energía elástica almacenada en las rocas cuando se produce su ruptura tras haber estado sometidas a grandes esfuerzos.Una parte de la energía es liberada en forma de ondas sísmicas y otra parte se transforma en calor, debido a la fricción en el plano de falla. Los terremotos se originan por tres tipos de esfuerzos: comprensivos (fallas inversas), distensivos (fallas normales) y de cizalla (fallas de desgarre).La energía desprendida en un terremoto se extiende como un tren de ondas a partir del foco o hipocentro.El epicentro es la zona superficial terrestre situada en la misma vertical que el hipocentro

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:7

y, por tanto, es el lugar donde su magnitud es máxima. Durante la transmisión de ondas sísmicas se va produciendo comprensión en las rocas de igual sentido y distensión en las de sentido contrario. Estas deformaciones son captadas por sismógrafos y registrados en sismogramas.Además del terremoto principal, en el sismógrafo se registran otros más débiles que suelen preceder unos días antes que tenga lugar el mismo. En los días posteriores, se producen una serie de terremotos que resultan de los ajustes en la superficie terrestre trasser afectada por el principal.

a) ONDAS SÍSMICAS Profundas: Se forman a partir del hipocentro y se propagan en forma esférica por el

interior de la Tierra, por lo que resultan muy útiles para estudiar su estructura interna. Se dividen en:

o Ondas primarias (P): Son las más rápidas en propagarse y por ello son las primeras en ser detectadas por los sismógrafos. Las partículas de la roca se comprimen y se dilatan vibrando adelante y atrás en el sentido de la propagación.

o Ondas secundarias (S): Son más lentas y las partículas de la roca se mueven en forma de sacudida, perpendicularmente al sentido de desplazamiento del movimiento; solo se propagan en medios sólidos, por lo que no pueden atravesar el núcleo terrestre.

Superficiales: Se forman como consecuencia de la interacción de las profundas conla superficie y se transmiten de forma circular a partir del epicentro. Son la que causa la mayoría de los destrozos de los seísmos y pueden ser:

o Ondas de Love (L): Producen un movimiento horizontal, que es perpendicular a la dirección de propagación; las partículas de roca vibran en un solo plano, que es la superficie del terreno.

o Ondas de Rayleigh (R): Son las más lentas; sin embargo, por el tipo de movimiento, son las más percibidas por las personas. Las partículas de las rocas describen un movimiento elíptico en el sentido de la propagación y en el plano vertical.

En función de la profundidad a la que se encuentra el foco, tres tipos de terremotos: superficiales (70 km); intermedios (70- 300 km) y profundos (más de 300 km).

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:8

b) PARÁMETROS DE MEDIDA

Dos parámetros: La magnitud de un seísmo es la energía liberada en él y nos indica el grado de

movimiento que ha tenido lugar durante el mismo. Se mide utilizando la escala Richter, con la que se valora de 1 a 10 grados la energía elástica liberada en un terremoto. Se utiliza la siguiente ecuación: ; siendo Es la energía elástica liberada en ergios y M, la magnitud en grados.La escala Richter es logarítmica.

La intensidad de un seísmo: Es la capacidad de destrucción de un seísmo. Se utiliza para cuantificar la vulnerabilidad, es decir, los daños causados por el seísmo por medio de la escala de Mercalli, valorada en grados representados por números romanos (I- XII).

c) DAÑOS ORIGINADOS POR SEÍSMOS

Dependen de la magnitud de los terremotos, de la distancia al epicentro, de la profundidadde su foco, de la naturaleza del sustrato atravesado por las ondas sísmicas, de la densidad de población, del tipo de construcciones existentes en la zona y de la aparición de una serie de riesgos derivados. Los más importantes son:

Daños en los edificios por agrietamiento o desplome de los mismos. Daños en las vías de comunicación, lo que dificulta las medidas de evacuación. Inestabilidad de las laderas Rotura de presas, provocando riesgos de inundaciones Rotura en la conducción de gas o agua, que puede originar incendios e

inundaciones. Licuefacción: Efecto producido sobre los terrenos formados por sedimentos muy

consolidados, como arenas y limos sueltos que se convierten en fluidos por la vibración del terreno, donde los bloques de edificios tienden a hundirse, mientras que las conducciones de agua y los depósitos subterráneos tienden a flotar.

Tsunamis: Olas gigantescas producidas como consecuencia de un terremoto submarino.

Seiches u olas inducidas en las aguas continentales que si son muy fuertes puedenprovocar inundaciones.

Desviación del cauce de los ríos y desaparición de acuíferos en el seno de las rocas que albergan.

7.4 ANÁLISIS Y GESTIÓN DE RIESGOS SÍSMICOS Y VOLCÁNICOS.

SÍSMICOS

PREDICCIÓN: A corto plazo no se pude predecir un terremoto.Sin embargo, es muy importante tener en cuenta que los terremotos no se producen al azar, ya que están asociados a los límites de placas.Además, a partir de datos estadísticos, se ha podido comprobar que los terremotos ocurren con una periodicidad casi constante, por lo que las predicciones a largo plazo sonmás fiables que las a corto plazo.También se suele recurrir a una serie de indicios previos a los terremotos como cambios en el comportamiento de ciertos animales, la disminución de la velocidad de la ondas P,

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:9

elevación del suelo, disminución de la resistividad de las rocas, aumento de las emisionesde radón y reducción del número de seísmos precursores.Es aconsejable la elaboración de mapas de peligrosidad, que se pueden hacer a partir de datos sobre la magnitud o intensidad de un seísmo.La localización de fallas activas es muy útil y además son detectables por imágenes de satélite y por interferometría de radar, que nos permite ver la velocidad de desplazamientode los labios de la falla, y además conocer el periodo de retorno.

PREVENCIÓN : Se deben seguir las siguientes normas:

Medidas estructurales: Los materiales de construcción más resistentes son los deestructura de acero. Otro factor es la exposición, el hacinamiento provoca dificultades para tomar medidas de evacuación. Además las medidas de construcción sismorresistentes:

o Construir sin modificar la topografía local.o Evitar hacinamiento de edificios, dejando espacios amplios entre los

mismos. Edificar en terreno plano.o Sobre sustratos rocosos, construir edificios lo más simétricos posible,

equilibrados en cuanto a la masa, altos y rígidos. Han de ser flexibles, instalando cimientos aislantes, para absorber las vibraciones del suelo y permitan la oscilación del edificio. No tener cornisas o balcones y contar con una marquesina en la que se depositen los cristales caídos.

o Sobre suelos blandos, edificios bajos y no muy extensos superficialmente.o Instalación de conducciones de gas y agua que sean flexibles o que se

cierren automáticamente. Medidas no estructurales:

o Ordenación del territorioo Protección civilo Educación para el riesgoo Establecimiento de seguros

VOLCÁNICOS

PREVENCIÓN Y CORRECCIÓN: Debe conocerse a fondo la historia de cada volcán, tanto la frecuencia de sus erupciones como la intensidad de las mismas. Sesuelen instalar observatorios en los volcanes en los que se analizan los gases emitidos y una serie de síntomas indicativos del comienzo de una erupción: pequeños temblores registrados en sismógrafos, cambios en la topografía, variaciones del potencial eléctrico de las rocas, anomalías en la gravedad. Con todo esto, se construyen mapas de peligrosidad. La fiabilidad es relativa, ya que el vulcanismo de tipo explosivo es el de mayor peligrosidad y el más difícil de pronosticar. Las medidas que se pueden tomar son:

o Desviar las corrientes de lava a lugares deshabitados.o Realizar túneles de descarga del agua de los lagos situados en el cráter,

para evitar la formación de lahares.o Reducción del nivel de los embalses de las zonas próximas.o Instalar sitemas de alarma y planificar los lugares y las normas que hay que

seguir cuando sea necesaria la evacuación en los casos de emergencia.o Prohibir o restringir las construcciones en lugares de alto riesgo, sobre todo,

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:10

en los volcanes explosivos.o Restricciones temporales en el uso del territorio.o Construir viviendas especiales semiesféricas y con tejados muy inclinados,

para evitar que se desplomen por el peso de las cenizas y de los piroclastos,también se edifican refugios incombustibles frente a nubes ardientes.

7.3 PRINCIPALES RIESGOS EXÓGENOS.

Los factores desencadenantes de riesgo geológico externo y de su magnitud son: El comportamiento de los materiales afectados por el agente geológico, que

depende de su naturaleza (litología) y de la existencia de fracturas o puntos de debilidad.

La topografía del terreno, que condicionan los movimientos de laderas. El clima, que determina la cantidad y el tipo de agente que actúa. La presencia o ausencia de una cubierta vegetal, que protege el suelo contra la

erosión.Además, muchas veces los procesos que los desencadenan tienen mucho que ver con actuaciones antrópicas negligentes o con desconocimiento de la dinámica natural.

a) MOVIMIENTOS GRAVITACIONALES DE LADERA

Se llaman así a los desplazamientos de los materiales de una ladera a favor de la gravedad. Estos movimientos afectan a la totalidad de la capa superficial de material suelto, resultante de la meteorización, provocando inestabilidad.

• PREDICCIÓN, PREVENCIÓN Y CORRECCIÓNLa predicción espacial de los movimientos de laderas es relativamente fácil; la temporal es más difícil. Para la predicción espacial, lo primero que hay que hacer es detectar la inestabilidad y sus posibles causas, mediante trabajo de campo con observaciones sobre el propio terreno, o en el laboratorio, recurriendo a fotografías convencionales o imágenestomadas por satélite.Así se ponen de manifiesto ciertos indicadores como:

Las formas de erosión: huellas, incisiones o grietas en el terreno. Las formas de depósito: presencia y tipo de derrubios en el pie del talud. Anomalías en la forma de la ladera: mayor convexidad en la parte inferior. Deformaciones: en vegetación, postes, vallas.

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:11

Se deben analizar los factores que pueden potenciar el fenómeno, y elaborar mapas para cada uno, o bien, mediante métodos combinados, en los que superponen varios de ellos, caso en cual deben tenerse en cuenta los factores sumativos.Con todos esos mapas se pueden realizar mapas de peligrosidad, en los que mediante colores diferentes se señalan las zonas sometidas a distintos grados de peligrosidad.Estos datos, junto con imágenes tomadas por satélite, puede resultar de utilidad para realizar un SIG específico de cada zona concreta.Medidas correctoras:

Modificar la geometría de los taludes para evitar los deslizamientos rotacionales, lo que se puede conseguir descargando de materiales la cabecera, rellenando el pie o rebajando la pendiente.

Construir drenajes de recogida de la escorrentía superficial para controlar la erosión de la ladera o el hinchamiento de terrenos arcillosos, con lo que se evitan las coladas de barro y la solifluxión.

La revegetación de taludes disminuye la erosión debida a la escorrentía y plantación de especies ávidas por el agua, como los eucaliptos; es eficaz en lugares propensos a creep o soluflixión.

Medidas de contención aplicando fuerzas que contrarresten el movimiento de laderas, como muros o contrafuertes de hormigón, redes o mallas, anclajes y pilotes.

Aumentando la resistencia del terreno, realizando un cosido o anclaje de la superficie inestable mediante barras de acero o mediante inyecciones de sustancias que aumenten la cohesión impidiendo el movimiento.

b) INUNDACIONES

Constituyen el riesgo más destructivo, tanto a escala nacional como mundial. Constituyen un fenómeno que forma parte de la dinámica natural de la geosfera. Sin embargo, la urbanización masiva en las áreas susceptibles, valles fluviales y costas, hace que se convierta en un riesgo.

Principales medidas: Previsiones meteorológicas: El anuncio anticipado de las inundaciones se hace

tradicionalmente a partir de los informes meteorológicos, actualmente mejorados gracias a los datos enviados por el Meteosat, a partir de los cuales se puede preverla aparición de lluvias torrenciales en un determinado lugar.

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:12

Diagrama de variación del caudal: La probabilidad de ocurrencia de una inundaciónfluvial es predecible, ya que recurriendo a datos históricos se puede observar que las variaciones de caudal son cíclicas, repitiéndose a intervalos regulares de tiempo, específicos para cada cuenca fluvial. De esta forma, se puede prever el tiempo de retorno de cada tipo de inundación, así como el caudal máximo esperado.

Elaboración de mapas de riesgo: Los mapas a partir de datos históricos es de gran utilidad para delimitar las áreas susceptibles, así como la magnitud de la inundación esperada.

Medidas estructurales:

Construcción de diques a ambos lados del cauce con el fin de evitar el desbordamiento de las aguas. Esta solución no siempre resulta eficaz, porque al disminuir la anchura del cauce, se produce un incremento de la velocidad, lo que puede dar lugar a mayores catástrofes en el caso de que los diques se desborden y se desmoronen. Por ello es conveniente dejar un espacio suficiente entre el canalprincipal por el que habitualmente circula el agua y los diques construidos a ambos lados.

Aumento de la capacidad del cauce: Se lleva a cabo mediante un ensanchamiento lateral o dragado del fondo, con el que se reduce la rugosidad, se suprimen los estrechamientos y se estabilizan las márgenes. Tienen que ser sumamente equilibradas, ya de que lo contrario pueden provocar graves alteraciones en la dinámica del río.

Desvíos de cauces: Medida frecuente utilizada en los tramos fluviales que atraviesan ciudades, que consiste en realizar canales de desvío de las aguas del río.

Reforestación y conservación del suelo: Medida más efectiva, ya que los bosques retienen el agua, aumentando la infiltración y disminuyendo la escorrentía superficial, con lo que se evita además la erosión del suelo y la colmatación por relleno de los cauces con sedimentos, cuyo efecto sería un incremento del riesgo de inundaciones, debido a que taponarían el cauce e impedirían la circulación del agua.

Medidas de laminación: Construcción de un embalse aguas arriba, con lo que se logra rebajar los caudales punta, reduciendo la peligrosidad al producir una disminución de la cantidad de agua que circula por unidad de tiempo. Además se produce un aumento del tiempo de respuesta, con lo que los sistemas de alerta pueden resultar más eficaces.

Estaciones de control: Situadas en varios puntos a lo largo de los cauces fluviales yen los embalses, en las que se instalan pluviómetros y estaciones de aforo en los que se miden mediante varillas las variaciones de altura de la lámina de agua y conun cable la anchura del cauce. Con esto se conoce A. Si además de mide la velocidad de la corriente con un correntómetro provisto de unas cazoletas giratorias.

Medidas correctoras:

Tienden a reducir sobre todo la vulnerabilidad. Las principales son: Ordenación del territorio: Existen unas leyes que limitan o prohíben determinados

usos en las zonas de riesgo. Para la ordenación del territorio, lo primero que hay

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:13

que hacer es delimitar las áreas susceptibles, lo que se puede hacer recurriendo al registro histórico, a las fotografías tomadas por satélite y a los mapas de riesgo. Las zonas de la vega:

o Zona de servidumbre: Franja de 5 m de anchura a cada lado del cauce. Estáprohibida toda construcción, cultivo y también plantar árboles, salvo autorización expresa.

o Zona de policía: Se extiende a ambos lados del cauce desde su borde hasta100 m de anchura. Probabilidad de ocurrencia de 1%. Usos agrícolas, aunque se prohíbe cualquier alteración del relieve.

o Zona inundable: Todas las márgenes del cauce principal en las que exista una probabilidad de 1/500,donde se establece alguna norma de restricción de uso, aunque menos limitada que las de antes, pero siempre garantizandola seguridad de las personas y de los bienes.

Los seguros y ayudas públicas: Seguros obligatorios para todas las construcciones y otros usos que se sitúen dentro de las áreas inundables.

Planes de protección civil: El estudio detallado de las avenidas permite establecer sistemas de alerta para la protección de bienes inmuebles, evacuación de la población y adopción de otras medidas de seguridad.

Modelos de simulación de avenidas: Se hacen con un SIG, en el que constan los siguientes datos del territorio que pueda ser afectado: meteorológicos, geomorfológicos, litológicos, de usos y aprovechamiento del suelo, relación entre elagua drenada por el cauce fluvial y el agua infiltrada, cobertura vegetal y fotografías tomadas por satélite.

c) DINÁMICA LITORAL

Para prevenir los riesgos costeros se suelen emplear medidas estructurales, como rompeolas, espigones y muros. También se suelen recurrir a medidas no estructurales, como la elaboración de mapas de peligrosidad y la ordenación del territorio, como por ejemplo la ley de costas.

Tema 7 Riesgos Geológicos. Carles Blàzquez Blog. Página.:14